電子線路設(shè)計(jì)、測(cè)試與故障定位技術(shù)

培訓(xùn)關(guān)鍵詞：電子設(shè)計(jì)培訓(xùn)

電子線路設(shè)計(jì)、測(cè)試與故障定位技術(shù)(王老師)課程介紹：

課程背景
    自2010年來(lái)開(kāi)設(shè)此課程以來(lái)，本課程一直由RandyWang老師主講，Randy接觸過(guò)數(shù)百家不同類(lèi)型的企業(yè)、研究所，幫助這些單位解決過(guò)大量工程設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。以上獨(dú)特的經(jīng)歷，使Randy的課程非常貼近工程實(shí)踐，完全做到了課程中的每個(gè)案例都來(lái)自于工作中的問(wèn)題，每個(gè)技術(shù)要點(diǎn)都正中電路設(shè)計(jì)和故障調(diào)試的靶心。因此Randy的課程以實(shí)戰(zhàn)性、實(shí)用性、能真正解決工程實(shí)際問(wèn)題、能真正幫助工程師提升設(shè)計(jì)水平而廣受好評(píng)。

活動(dòng)綱要/Outline

一、高級(jí)調(diào)試技巧---調(diào)試復(fù)雜的、難以復(fù)現(xiàn)的電路故障
1、疑難問(wèn)題1---長(zhǎng)時(shí)間難以復(fù)現(xiàn)的故障（比如幾天才發(fā)生一次錯(cuò)誤）的解決方法
2、疑難問(wèn)題2---只在高溫或低溫下才發(fā)生的故障的解決方法
3、疑難問(wèn)題3---故障現(xiàn)象完全無(wú)法復(fù)現(xiàn)的問(wèn)題的解決方法
4、疑難問(wèn)題4---只在客戶環(huán)境下發(fā)生，拿回公司實(shí)驗(yàn)室無(wú)法復(fù)現(xiàn)的故障---原因分析與故障復(fù)現(xiàn)方法
5、疑難問(wèn)題5---如何查找電路板上的短路故障點(diǎn)

二、電路設(shè)計(jì)中的接地
（一）本章節(jié)針對(duì)以下工作中的實(shí)際問(wèn)題和困惑：
1、正確的接地，能解決接近50%的電路調(diào)試中可能遇到的問(wèn)題。
2、但不正確的接地，不僅無(wú)法帶來(lái)好處，電路板還會(huì)出現(xiàn)很多故障，更為嚴(yán)重的是，這類(lèi)故障，往往隱藏得很深，難以定位，解決問(wèn)題的成本也很高。
（二）本章基于大量設(shè)計(jì)、調(diào)試中的案例，立足工程實(shí)踐的實(shí)用性，將透徹地分析在電路設(shè)計(jì)中，與接地相關(guān)的實(shí)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)、潛在的設(shè)計(jì)陷阱等。使設(shè)計(jì)者通過(guò)課程，能深刻地理解接地，正確地決定接地策略，有效地實(shí)現(xiàn)完美的接地設(shè)計(jì)。
1、幾個(gè)與接地相關(guān)的案例---認(rèn)識(shí)不正確的接地帶來(lái)的問(wèn)題
2、接地的設(shè)計(jì)思想、工程師很容易犯的錯(cuò)誤
3、電路設(shè)計(jì)中“地”的分類(lèi)，以及各類(lèi)“地”的詳細(xì)解析
4、和安全接地相關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題---透徹理解設(shè)備級(jí)別的接地
5、不同的地之間短接時(shí)，設(shè)計(jì)要領(lǐng)、關(guān)鍵要點(diǎn)和案例分析
6、采用屏蔽電纜做數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，屏蔽層處理的方案
案例分析:屏蔽電纜，處理得不好，還不如非屏蔽電纜
7、PCB設(shè)計(jì)中的地分割的處理，若干項(xiàng)重要的技術(shù)要點(diǎn)與實(shí)例分析
8、模擬地、數(shù)字地，在設(shè)計(jì)中的處理，及實(shí)例分析
9、測(cè)試中的接地處理:常見(jiàn)故障、解決措施與案例分析---3個(gè)具體的技術(shù)要點(diǎn)與案例分析
10、測(cè)試、設(shè)計(jì)中“浮地”的常見(jiàn)問(wèn)題分析、處理技巧、案例分析

三、電路測(cè)試方法
（一）本章節(jié)幫助企業(yè)、硬件工程師解決以下問(wèn)題：
1、對(duì)公司的收益：本章列舉了大量實(shí)際測(cè)試工作中錯(cuò)誤操作的案例，包括儀器損壞、測(cè)試出錯(cuò)，甚至造成安全方面的危險(xiǎn)。通過(guò)實(shí)際案例，讓學(xué)員明確如何避免這些問(wèn)題，依此，公司可以節(jié)省大量測(cè)試方面的成本。
2、對(duì)硬件工程師、測(cè)試工程師的收益：本章介紹了大量的實(shí)用測(cè)試方法，并詳細(xì)分析了如何基于測(cè)試結(jié)果，確定調(diào)試方向，幫助工程師們提升測(cè)試、調(diào)試的效率。
（二）章節(jié)內(nèi)容：
1、測(cè)試出錯(cuò)給公司、產(chǎn)品帶來(lái)的嚴(yán)重?fù)p失
2、工程師如何通過(guò)測(cè)試的過(guò)程，提升電路設(shè)計(jì)的能力、積累電路設(shè)計(jì)的“感覺(jué)” --- 3個(gè)具體實(shí)例
3、使用電源設(shè)備為被測(cè)系統(tǒng)供電時(shí)，常見(jiàn)問(wèn)題與解決方法
4、萬(wàn)用表、示波器、頻率計(jì)、頻譜儀---如何選用?
5、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)---快速而有效地定位噪聲問(wèn)題
6、有用而容易被忽略的一項(xiàng)重要的示波器的功能（應(yīng)用實(shí)例）
----利用該方法，可以巧妙地解決很多復(fù)雜的電路故障問(wèn)題
7、測(cè)量小信號(hào)、微弱信號(hào)的技巧
8、電源紋波、噪聲的實(shí)用測(cè)試方法與故障定位技巧
9、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)---信號(hào)質(zhì)量和信號(hào)時(shí)序的測(cè)試技巧（3個(gè)綜合實(shí)例）
10、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)---示波器應(yīng)用中的好方法（4個(gè)實(shí)用技巧）
11、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分享---12個(gè)實(shí)用測(cè)試技巧
（三）以下列舉其中一些將在本節(jié)中討論的技術(shù)要點(diǎn)：
技巧1：設(shè)置不對(duì)，造成調(diào)試的大方向出錯(cuò)
技巧5：工程實(shí)踐中提高測(cè)試效率的方法
技巧6：經(jīng)費(fèi)有限的公司，如何快速定位EMC問(wèn)題
技巧8：爛波形不一定有真問(wèn)題，好波形不一定沒(méi)問(wèn)題，如何通過(guò)觀察波形來(lái)找問(wèn)題
技巧9：測(cè)試電流的幾種實(shí)用方法

四、濾波、降噪電路的設(shè)計(jì)
（一）面對(duì)噪聲問(wèn)題，工程師經(jīng)常遇到的問(wèn)題是：
1、電感感值增大一點(diǎn)、電容增大一點(diǎn)，噪聲沒(méi)什么變化（或者反而增大了）
2、給原電路增加一套濾波電路，結(jié)果噪聲不僅沒(méi)有減小，反而增大了。
3、為什么這個(gè)濾波電路，在別人的設(shè)計(jì)中運(yùn)行很好，在我的設(shè)計(jì)中則沒(méi)有達(dá)到效果
4、電路板上有一個(gè)濾波電路，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試跑的很好，但客戶那邊偶爾出現(xiàn)一次噪聲突然變大導(dǎo)致的故障，這是怎么發(fā)生的用電感好，還是磁珠好，它們有什么區(qū)別
5、如何定量計(jì)算濾波電路的電感、磁珠、電容等元件的參數(shù)值
6、類(lèi)似于以下這類(lèi)問(wèn)題，怎么分析?（例如，某信號(hào)線上傳輸?shù)男盘?hào)最高頻率為10MHz，測(cè)試發(fā)現(xiàn)，這根信號(hào)線上有40MHz的干擾，需要對(duì)其抑制30dB，就能滿足EMC要求。如何設(shè)計(jì)濾波電路?）
（二）本章節(jié)要解決的問(wèn)題：
1、對(duì)以上所有疑問(wèn)進(jìn)行釋疑
2、面對(duì)噪聲問(wèn)題，濾波策略如何確定
3、濾波電路應(yīng)該如何設(shè)計(jì)和定量計(jì)算？
（三）通過(guò)這個(gè)章節(jié)，從原理上，從工程實(shí)踐上，幫助工程師徹底搞清楚如何利用電感、磁珠、電容正確地搭配濾波電路。
1、常見(jiàn)電路噪聲問(wèn)題與解決思路
2、與濾波電路相關(guān)的案例分析:濾波電路為什么沒(méi)有起到效果---故障分析、調(diào)試思路與步驟解析
3、如何基于設(shè)計(jì)要求，選擇合適的濾波電路架構(gòu)
4、透徹理解與掌握:濾波電路基本元件的分析與參數(shù)值獲取、設(shè)計(jì)關(guān)鍵要點(diǎn)
5、如何實(shí)現(xiàn)濾波電路的濾波效果---計(jì)算方法、濾波效果的優(yōu)化技巧
6、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分享:分析濾波電路效果的簡(jiǎn)便方法
7、設(shè)計(jì)方法落地到工程實(shí)踐:課堂實(shí)例演練---如何提取芯片對(duì)濾波的要求，并設(shè)計(jì)出符合要求的濾波電路
通過(guò)2個(gè)實(shí)例，幫助工程師掌握如何提取對(duì)濾波電路的要求，并根據(jù)該要求，實(shí)現(xiàn)濾波元件(磁珠電感、電容等)的選型、計(jì)算、優(yōu)化。
8、濾波電路設(shè)計(jì)中，何時(shí)應(yīng)該采用電阻來(lái)替代磁珠或電感？
9、當(dāng)磁珠用于濾波---需特別注意的要點(diǎn)與選型方法
10、如何根據(jù)特定的濾波需求，確定濾波電路的階數(shù)和工程實(shí)現(xiàn)方式

五、電源電路工作原理與常見(jiàn)故障的調(diào)試
（一）本章的內(nèi)容：
該章節(jié)是Randy針對(duì)多年工作中、培訓(xùn)過(guò)程中、以及為企業(yè)/研究所解決的實(shí)際問(wèn)題中，所遇到的各種DC/DC電源故障，提取出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)精華，該章節(jié)的案例和調(diào)試要點(diǎn)，基本囊括了板內(nèi)電源電路絕大多數(shù)可能發(fā)生的故障。本章節(jié)針對(duì)這些故障，逐一分析了解決思路。
（二）本章的目的：
1、通過(guò)對(duì)這些故障的逐一分析，幫助工程師掌握，在設(shè)計(jì)中有哪些地方需要特別注意，在調(diào)試中可以在哪些方向?qū)ふ彝黄瓶凇?br /> 2、幫助企業(yè)降低設(shè)計(jì)故障導(dǎo)致的延期成本。
3、DC/DC開(kāi)關(guān)電源電路的基本工作原理
4、電源電路調(diào)試案例與實(shí)用技巧
（三）LDO線性電源：四個(gè)容易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)以及解決方案
1、開(kāi)關(guān)電源中MOSFET相關(guān)故障案例解析與解決方案
2、開(kāi)關(guān)電源中電容相關(guān)故障案例分析與解決方案
3、開(kāi)關(guān)電源中電感相關(guān)故障案例分析與解決方案
4、開(kāi)關(guān)電源紋波產(chǎn)生的原因、波形分析、頻譜特性、解決方案
5、開(kāi)關(guān)電源高頻噪聲產(chǎn)生的原因、波形分析、頻譜特性、解決方案
6、開(kāi)關(guān)電源容易產(chǎn)生EMI問(wèn)題的幾個(gè)環(huán)節(jié):案例分析與解決方案
7、開(kāi)關(guān)電源上電存在的電壓振蕩、電流沖擊:案例分析與解決方案
8、開(kāi)關(guān)電源下電存在的問(wèn)題:案例分析與解決方案
9、開(kāi)關(guān)電源嘯叫的原理性分析，以及業(yè)界常見(jiàn)解決方案

六、高質(zhì)量、高效率原理圖的設(shè)計(jì)方法
（一）本章節(jié)針對(duì)以下工作中的實(shí)際問(wèn)題和困惑：
1、技術(shù)主管們經(jīng)常有一些苦惱，產(chǎn)生于團(tuán)隊(duì)中工程師的原理圖設(shè)計(jì)質(zhì)量的問(wèn)題；
2、可讀性不好的原理圖，在團(tuán)隊(duì)內(nèi)做設(shè)計(jì)評(píng)審、技術(shù)交流時(shí)，會(huì)出現(xiàn)障礙；
3、無(wú)法基于原理圖實(shí)現(xiàn)技術(shù)傳承、技術(shù)積累；
4、有時(shí)甚至由于畫(huà)原理圖的不良習(xí)慣，導(dǎo)致產(chǎn)品故障。
（二）本章節(jié)將介紹規(guī)范化、高質(zhì)量原理圖設(shè)計(jì)的實(shí)用方法。
1、原理圖導(dǎo)致的產(chǎn)品嚴(yán)重故障---為何不能忽略原理圖設(shè)計(jì)的規(guī)范性
---幾個(gè)工程實(shí)踐中的案例與教訓(xùn)
2、在原理圖設(shè)計(jì)中，硬件工程師應(yīng)培養(yǎng)的一些好習(xí)慣及經(jīng)驗(yàn)分享---22項(xiàng)提高原理圖質(zhì)量的方法
本節(jié)以一份非常優(yōu)質(zhì)的原理圖為例，分享了多個(gè)提高原理圖質(zhì)量的可行方法，有助于幫助硬件工程師養(yǎng)成制作高效、易讀原理圖的好習(xí)慣。

七、工程設(shè)計(jì)實(shí)例分析
2017年以來(lái)，王老師一年評(píng)審的設(shè)計(jì)達(dá)到40個(gè)以上，領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)鍵故障調(diào)試將近30個(gè)。
（一）本章是課程內(nèi)容的升華。在本章節(jié)，將詳細(xì)介紹，王老師在設(shè)計(jì)評(píng)審、故障聯(lián)調(diào)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)缺陷，以及修改方法。
本章采用彩色打印的講義，以產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)為例，從原理圖到PCB，進(jìn)行實(shí)例分析。對(duì)設(shè)計(jì)的每個(gè)典型部分，分析設(shè)計(jì)中做得好的、做得不足的部分(以及如何修改)，使得工程師通過(guò)本章學(xué)習(xí)，能加深體會(huì)設(shè)計(jì)要領(lǐng)，并形象地理解，如何規(guī)避在設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。
（二）本章基于實(shí)例，會(huì)討論到的內(nèi)容舉例如下（每個(gè)內(nèi)容，都會(huì)介紹設(shè)計(jì)得好的實(shí)例及其設(shè)計(jì)得好的原因，和設(shè)計(jì)得不好的實(shí)例及其設(shè)計(jì)得不好的原因、修改方法，幫助工程師知其然，并且從原理上知其所以然，以便舉一反三，對(duì)工程設(shè)計(jì)起到直接的、實(shí)質(zhì)的幫助）：
1、CPU濾波電路的設(shè)計(jì)，以及電容的擺放方式。
2、電源電路的設(shè)計(jì)
3、時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)
4、音頻等模擬電路信號(hào)走線的設(shè)計(jì)
5、模擬和數(shù)字混合電路的設(shè)計(jì)
6、USB、HDMI、PCIE等高速差分對(duì)的設(shè)計(jì)
7、網(wǎng)口及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì)
8、PCB設(shè)計(jì)中走線跨分割的處理
9、信號(hào)線旁邊伴隨地線的處理
10、一個(gè)發(fā)送端，多個(gè)接收端，在這種情況下，信號(hào)的走線方式和端接方式等等

八、硬件工程師的四項(xiàng)基本素質(zhì)與軟硬件協(xié)同工作的能力
1、硬件工程師的四項(xiàng)基本素質(zhì)
1.1 分析對(duì)企業(yè)至關(guān)重要的，所有硬件工程師都必須重點(diǎn)發(fā)展的四項(xiàng)基本素質(zhì)。
1.2 以Randy實(shí)際工作中遇到的若干案例，幫助硬件工程師理解：
（1）硬件工程師的疏忽，嚴(yán)重情況下，會(huì)給公司帶來(lái)怎樣的災(zāi)難。
（2）為什么這四項(xiàng)基本素質(zhì)對(duì)企業(yè)和個(gè)人發(fā)展至關(guān)重要。
（3）如何提升這四項(xiàng)素質(zhì)。
2、軟硬件協(xié)同工作需注意的若干要點(diǎn)

講師介紹/Lecturer
王老師（Randy Wang）
    是行業(yè)內(nèi)高級(jí)電路設(shè)計(jì)專家，資深硬件咨詢顧問(wèn)。先后在華為等數(shù)家國(guó)內(nèi)外頂級(jí)公司的硬件研發(fā)部門(mén)任職，在電路設(shè)計(jì)、測(cè)試及相關(guān)技術(shù)管理領(lǐng)域有十七年的工作經(jīng)驗(yàn)。對(duì)元器件選擇及常見(jiàn)故障分析、電源、時(shí)鐘、電路板噪聲抑制、抗干擾設(shè)計(jì)、電路可靠性設(shè)計(jì)、電路測(cè)試、高性能PCB的信號(hào)及電源完整性的設(shè)計(jì)，有極豐富的經(jīng)驗(yàn)。其成功設(shè)計(jì)的電路板層數(shù)包括40層、28層、26層、22層、16層、10 層、8層、4層、2層等。其成功設(shè)計(jì)的最高密度的電路板，網(wǎng)絡(luò)數(shù)達(dá)兩萬(wàn)，管腳數(shù)超過(guò)八萬(wàn)。
    自2010年開(kāi)設(shè)電路設(shè)計(jì)培訓(xùn)課程以來(lái)，Randy接觸過(guò)數(shù)百家不同類(lèi)型的企業(yè)、研究所，幫助這些單位解決過(guò)大量工程設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。
    Randy作為硬件電路專家，既有業(yè)內(nèi)大公司的工作經(jīng)歷，又有為業(yè)內(nèi)上百家企業(yè)、研究所提供技術(shù)服務(wù)、咨詢的經(jīng)歷，這些獨(dú)特的經(jīng)歷，使Randy的課程非常貼近工程實(shí)踐，完全做到了課程中的每個(gè)案例都來(lái)自于工作中的問(wèn)題，每個(gè)技術(shù)要點(diǎn)都正中電路設(shè)計(jì)和故障調(diào)試的靶心。
    因此Randy的課程以實(shí)戰(zhàn)性、實(shí)用性、能真正解決工程實(shí)際問(wèn)題、能真正幫助工程師提升設(shè)計(jì)水平而廣受好評(píng)。
    至今，Randy已舉辦過(guò)電路設(shè)計(jì)公開(kāi)課及內(nèi)訓(xùn)課程兩百多場(chǎng)，培訓(xùn)學(xué)員五千多人。
部分合作企業(yè)：
通用電氣、南京國(guó)電南瑞、美國(guó)湯姆遜公司、京東方科技集團(tuán)、志高空調(diào)、蘇州樂(lè)軒科技、江蘇捷誠(chéng)車(chē)載電子信息工程有限公司、長(zhǎng)沙開(kāi)元儀器股份有限公司、上�？ㄋ箍滦盘�(hào)有限公司、德賽西威汽車(chē)電子有限公司、中航613所、廣州航新航空科技股份有限公司、中航光電科技股份有限公司、北京鐵路信號(hào)公司、今創(chuàng)集團(tuán)、北京交大微聯(lián)、上海三菱等。

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